I vores ideelle verden bør "absolut rent" vand, ligesom et vakuum, tilbyde uendelig modstand mod elektrisk strøm, og dets modstandsevne bør nærme sig uendeligt. Men når vi måler dette med de mest sofistikerede instrumenter, finder vi ud af, at selv med nutidens banebrydende-teknologi forbliver resistiviteten af ultrarent vand på en ekstrem høj, men begrænset værdi. Vandets iboende egenskaber og grænserne for vores teknologi dikterer, at der er en teoretisk maksimal resistivitet for ultrarent vand.
Vi refererer ofte til vandmolekyler som H₂O, forudsat at de er absolut neutrale. Men i virkeligheden er vandmolekyler aldrig så "rene", at de kun efterlader H2O.
Fordi den kovalente binding mellem brint og oxygenatomer ikke er absolut stabil, gennemgår vandmolekyler en reaktion kaldet "autoionisering". Kort sagt, et vandmolekyle "stjæler" et brintatom fra et andet:
2H2O ⇌ H3O+ + OH⁻
Denne reaktion er en dynamisk ligevægt. Dette betyder, at selv i det reneste vand er spormængder af hydroniumioner (H₃O⁺, forkortet H⁺) og hydroxidioner (OH⁻) altid til stede. Disse ioner fungerer som ladningsbærere, og deres tilstedeværelse gør vand ledende.
Formlen til beregning af resistivitet (ρ) er ρ=1/σ, hvor σ er ledningsevnen. Ledningsevnen er proportional med ionkoncentrationen. Så længe H⁺- og OH⁻-ioner er til stede, vil vands ledningsevne derfor ikke være nul, og resistiviteten vil ikke være uendelig.
Ved 25 grader, i rent vand, [H⁺]=[OH⁻]=10⁻⁷mol/L. Baseret på denne ionkoncentration er den teoretiske resistivitet ca. 18,2 MΩ·cm. Denne værdi betragtes som den teoretiske grænseresistivitet for ultrarent vand under ideelle forhold.
I applikationer i den virkelige-verden kan selv brug af avancerede-teknologier (såsom omvendt osmose, ionbytning, elektro-deionisering og ultraviolet desinfektion) ikke fjerne alle urenheder (såsom Na⁺, Cl⁻ og Ca⁺) fuldstændigt fra vandet. Selvom alle ioner i vandet kan fjernes fuldstændigt, er følgende "outsidere" stadig svære at eliminere fuldstændigt:
Kuldioxid i luften: Dette er en af hovedsynderne for faldet i resistiviteten af ultrarent vand i laboratoriet. Ultrarent vand er et ekstremt stærkt opløsningsmiddel. Når den først er udsat for luft, opløser den hurtigt CO₂ og danner kulsyre, som ioniseres til H₺- og HCO₃⁻-ioner:
CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻
Denne proces øger ionkoncentrationen betydeligt, hvilket får resistiviteten til at falde hurtigt fra 18,2 MΩ·cm til 1-10 MΩ·cm-området. Derfor skal måling af virkelig højresistivt ultrarent vand udføres under en forseglet, inert atmosfære.
Omvendt osmose ultrarent vandsystem til fysiske undersøgelser og blodprøver - omvendt osmoseudstyr - Nanjing Xuanke Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Opløsning fra beholdere og rør: Beholdere, der bruges til at opbevare og transportere ultrarent vand (selv dem, der er lavet af polyethylen med høj -renhed eller teflon) kan langsomt opløse spormængder af ioner eller organisk materiale, hvilket forurener vandprøver.
Mikroorganismer: Mikroorganismer bærer en elektrisk ladning, og deres stofskifte kan også producere ioniske stoffer, hvilket påvirker vandkvaliteten.